移動充電機器人,能緩解續航焦慮嗎?
2022年國內新能源汽車銷量有望突破650萬輛,全球超過1000萬輛,預計全球新能源汽車將實現60%以上的增長。電動汽車行業正在加速迎來蓬勃發展期,與之相應的基礎配套設施充電樁也勢必迎來新機遇。
2022年上半年,國內充電樁基礎設施增量為130.1萬臺,其中公共充電樁增量同比上漲228.4%、私人充電樁增量同比上升511.3%。國家明確表示到“十四五”末期,中國將形成適度超前、布局均衡、智能高效的充電基礎設施體系,能夠滿足超過2000萬臺電動汽車的充電需求。
新能源汽車的補能問題一直是其推廣之路上的難題。“充電不方便、排隊時間久、好不容易找到充電樁車位卻被燃油車占了坑.....”等“一樁難求”、充電難的問題一直為電動車車主所詬病。在充電需求量較大的情況下,靈活機動的移動充電技術成為了有效的補充。
近兩年來,隨著機器人技術的成熟發展,移動充電機器人正在成為克服充電樁焦慮的全新賽道。所謂移動充電機器人,就是充電樁與移動機器人融合的產物。這一概念正在進入現實,已經可以陸續看到這種新的移動充電技術在國內外的應用。
靈活電動汽車(EV)充電技術的領先供應商EV Safe Charge推出了移動電動汽車充電機器人ZiGGY。用戶可預先通過應用程序召喚ZiGGY,收到指令的ZiGGY會開始移動尋找空閑車位等候車主到來,用戶跟著導航開車前往指定位置即可。ZiGGY預計明年投產。
今年7月,蘇州推出全國首個電動汽車充電機器人——導軌移動式共享柔性充電機器人。該套設備由國網蘇州供電公司研發,運用了機器人控制技術、物聯網技術,結合先進的柔性有序充電控制技術,實現移動式充電。
今年4月,始途科技發布SATOR移動充電站,該款充電機器人搭載了自主研發的L4車規級低速自動駕駛技術;同時搭載全球領先的儲能充放電倍率主動調節系統,滿足快速充放電并降低電損,半小時可充滿80%。
今年2月,遠景科技集團發布了“全球首臺綠色充電機器人”——mochi摩奇。據悉,摩奇所充電力均來自可再生能源,讓車主實現真正意義上的100%綠色出行。
除初創企業以外,也有不少車企涉足移動充電機器人領域的案例。早在2020年,大眾就開發過移動充電機器人,同樣具備線上預約、自動避障導航、占車位等功能。只不過至今還沒有量產消息。
愛馳提出CARL智能移動充電機器人,采用內置電池模式,類似于一個充電寶,可提供20kWh、40kWh、60kWh三種容量版本。
一汽紅旗宣布其研發總院成功試制了紅旗首款可移動智能充電機器人樣件,該智能充電機器人集成了機械臂、自動化技術及全場景復雜環境下高可靠視覺系統,可以為電動汽車進行自動插槍充電操作。
此外,協作機器人企業也是開發移動充電機器人的主力軍。例如,遨博機器人攜手享奕自動化科技研發了安全智能的移動充電機器人;艾利特機器人與生態合作伙伴共同打造的移動智能充電機器人;珞石推出的柔性協作機器人xMate;節卡機器人同樣推出了機器人充電樁產品,通過協作機器人與充電樁的結合,可以實現新能源汽車的自動充電。
圖片源于網絡
一時間,這種全新的充電模式已成為又一風口。移動充電機器人的出現,一定程度上有效緩解了充電難的窘境。通過移動充電機器人主動找車這種模式的推廣,能夠更好地利用和分配充電資源與車位資源。不過,這么極富商用前景,且體驗感很好,使用方便的移動充電機器人解決方案,為何實現量產的甚少?
其一是技術問題。移動充電機器人從結構上來看屬于AGV+機械臂的復合型機器人,再加上末端的視覺相機部分,要依靠這些部分進行充電操作,意味著機器人要具備良好的導航規劃能力和控制流程能力,以及精度要求。
其二是標準問題。充電接口的標準不統一,給充電機器人的設計增加了工作量和難度;各品牌車輛的充電接口位置不統一,有的在車身前側,有的在車身后側;充電接口的防護蓋打開方式各不相同等等狀況都對移動充電機器人技術提出了更高的要求。
其三是儲能問題。移動充電機器人要在實現靈活移動的基礎上搭載儲能裝置,其體積和重量也需要控制在一定范圍內,這必然會導致儲能受限。例如上述的ZiGGY移動充電機器人,一次最多只能滿足2-3輛車的充電需求。再加上機器本身也存在耗電情況,自身也需要充電。
其四是成本問題。移動充電機器人的布置和建設成本雖然相較于傳統充電樁要低,但是使用成本卻居高不下。其移動的屬性需要搭載各種先進技術,就決定了其整體造價成本不低。高昂的造價自然又會導致車主的充電開支上升。對于新能源車主而言,其重要吸引力是同等續航下相較燃油車的低成本,充電成本的增高則會對移動充電機器人的規模化應用產生不小的壓力。
有人認為,在向電動車過渡階段,移動充電機器人可以顯著發揮高效率服務、平衡電網壓力的優勢,但其本質上仍是一個類似換電站的過渡產物。如果到了電動車全面普及的階段,固定式充電樁數量也將基本覆蓋全部車位,電網壓力也可通過技術手段緩解。到那時,移動充電機器人的價值就不復存在。
小編認為,向電動化的全面進階將是一個長期的過程。在這個過程中,會出現多種新技術的探索和應用。無論如何,換電站、固定式充電樁、移動充電機器人等都是有價值的能源補給設施,滿足了不同場景下的充電需求,可以說是有效完善了現階段的電動汽車能源補給方案。
不排除在未來的某一天,無線充電技術也可能會在動力汽車中得以成熟應用,電動汽車不再僅靠有線充電樁或者充電機器人的能量補給,相較于固定場景內的充電方式,無線充電可實現“隨時隨地”補能。例如寶馬、沃爾沃車企等都對無線充電技術進行實際探索和落地應用,在車輛底盤安裝能量接收裝置,通過地面上能量發射裝置,將電能輸送到能量接收裝置,再充進鋰電池之中。目前很多國家和地區的企業和機構已經開展了對電動汽車無線充電的研究,試圖從根本上解決“里程焦慮”問題。
總之,電動汽車充電行業充滿了無限可能和想象力,無論何種方案和概念的出現,作為一個新興技術方向還是很值得期待的,充電市場也將在多種方案迭代演變過程中更趨于智能化、便民化、高效化,迎來革命性和顛覆性的技術時代。
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